Erste Gehversuche in seichtem Wasser
Riesenturbinen bekommen nasse Füße

In der Windkraftbranche herrscht eine Aufbruchstimmung, wie sie vor Jahren in der IT- und Biotech-Szene anzutreffen war. Der Grund: Experten rechnen mit zweistelligen Zuwächsen beim Aufbau künftiger Offshore-Windparks. Auch der deutsche Anlagenbauer Nordex AG will von diesem Boom profitieren.

DÜSSELDORF. Alte Verbindungen helfen. Auch beim Bau einer Windkraftanlage offshore in der dänischen Nordsee. Der deutsche Windkraftanlagenbauer Nordex AG, Norderstedt, hat seine Wurzeln in Dänemark, betreibt eine Fabrik mit 150 Mitarbeitern im nördlichen Nachbarland, und sieben Prozent des Kapitals liegen noch bei dänischen Investoren. Im Oktober wird Nordex seine erste Anlage vom Typ N 90 in einem Testfeld bei Frederikshavn in Jütland errichten, auf dem neben Nordex noch die beiden dänischen Wettbewerber Vestas und Bonus ihre Anlagen testen werden. "Ohne die alte Beteiligung wäre es sehr viel schwieriger geworden, die Baugenehmigung in dem dänischen Feld zu erhalten", räumt Nordex-Vorstandsvorsitzender Dietmar Kestner ohne Umschweife ein.

Geplant ist der Bau der ursprünglich für Schwachwindzonen entwickelten N 90 mit 2,5 Megawatt Leistung, etwa 500 Meter vom Ufer entfernt in sieben Meter Wassertiefe. Die N 90 mit 90 Meter Rotordurchmesser zieht Nordex gegenüber der an Küstenstandorten bereits betriebenen N 80 mit 80 Meter Rotordurchmesser und einer Leistung von ebenfalls 2,5 MW vor, weil die N 90 trotz der Mehrkosten etwa sechs bis sieben Prozent mehr Strom erzeugen werde.

Auf See herrschen konstante Windverhältnisse

Der Grund liege darin, so Kestner, dass die Maschinen auf Grund der reduzierten Turbulenzen auf See geringeren Lasten ausgesetzt sind, die auf die tonnenschweren Flügel wirken. Damit gehe der Verschleiß an der Anlage zurück. Betreiber auf See könnten durch die starken, aber vor allem konstanteren Windverhältnisse einen deutlich höheren Jahresertrag erwirtschaften als an Land.

Errichtet wird die Nordex-Anlage auf einem an Land gegossenen, hohlen Betonfundament. Dieses wird zum Offshore-Standort geschleppt, versenkt und anschließend mit Kies verfüllt. Für die eigentliche Montage will Kestner ein "Jack-up" einsetzen, also ein Schiff oder eine Plattform mit Hubvorrichtungen, die sich vor Ort selbstständig über die Wasseroberfläche heben und damit eine stabile Arbeitsplattform bieten. Innerhalb von zwei bis drei Tagen sollte die Montage des Turms, der 110 Tonnen wiegenden Gondel sowie Rotor und Nabe, die zusammen 40 Tonnen auf die Waage bringen, bewerkstelligt sein. Später sollte sich diese Zeit wie an Land auf einen Tag reduzieren lassen, meint der Nordex-Chef.

Die Technik stellte eine echte Herausforderung dar

Kritisch ist, dass nur bis zu einer Windgeschwindigkeit von zehn Meter pro Sekunde montiert werden kann. Auch sind die Jack-ups anfällig für schwere See. All dies spricht für eine Verkürzung der Montagezeiten.

Eine zweite "Quasi-Offshore"-Anlage vom Typ N 80 will Nordex im Herbst in Rostock errichten. "Quasi-Offshore", weil die Wassertiefe hier nur einen Meter beträgt. Der Vorteil dieser Anlage für Nordex: Sie liegt fast in Sichtweite zum eigenen Werk in Rostock. Hier können Wartungsmannschaften ausgebildet und technische Details ausgetüftelt werden.

Die echten Herausforderungen beim Thema Offshore, so Kestner, sind technischer Natur. Dabei sieht der Nordex-Vorstandsvorsitzende in der Anpassung der eigentlichen Anlage das kleinere Problem. So werden die elektrotechnischen Einheiten vom Fuß in den Kopf der Anlage verlegt, das Maschinenhaus durch leichten Überdruck und Entfeuchter gegen die salzhaltige Luft geschützt. Die Turbine erhält einen Korrosionsanstrich, und rund um die Nabe wird ein so genannter "Spinner" montiert. Dies ist eine aus glasfaserverstärktem Polyester konstruierte Außenhülle, die die Nabe gegen die Witterung schützt und gleichzeitig den Wartungsmannschaften ermöglicht, unabhängig vom Wetter an der Nabe zu arbeiten.

Erste Anlage soll 2004 an Land in Betrieb gehen

Zur Unterstützung der Wartungsarbeiten sieht das Nordex-Konzept einen so genannten "Power-Crane" vor. Dieser Kran kann je nach Ausleger zwischen zehn und 26 Tonnen heben. Er wird stückweise von der turmeigenen Hebevorrichtung in bis zu 700 Kilogramm schweren einzelnen Komponenten in die Gondel gezogen und dort auf einer bereits vorinstallierten Basis zusammengebaut. Dank des Power-Cranes können dann alle Hauptkomponenten wie Getriebe, Transformator, Hauptwelle, Nabe oder Rotorblätter ohne Unterstützung durch Schwimmkräne in einer Einheit ersetzt werden.

Die Schwerkraftfundamente, wie sie in Jütland getestet werden, lassen sich nur in flachen Küstengewässern verwenden. Die deutsche Offshore-Zukunft liegt aber 30 bis 40 Kilometer vor der Küste in Wassertiefen bis zu 40 Metern. Als Fundamente kommen hier "Mono-Pile" oder "Tripode" in Frage. Mono-Pile sind Stahlrohrsegmente, die in den Meeresboden gedreht oder gerammt werden. Bei den Tripoden handelt es sich um eine dreibeinige Stahlkonstruktion, die auf dem Meeresboden befestigt wird. Diese Fundamente erhöhen die Kosten beträchtlich. Offshore, so eine geltende Regel, kostet rund 50 Prozent mehr als Onshore. Der Tripod dürfte allein doppelt so teuer sein wie ein Schwerkraftfundament, schätzt Kestner. Die Konsequenz der höheren Fundament-, aber auch der Leitungskosten zu den Offshore-Feldern ist die Entwicklung von Großkraftanlagen der Fünf-MW-Klasse, um die spezifischen Kosten pro Kilowatt zu drücken. 15 Mill. Euro einschließlich des Prototyps investiert Nordex in das Fünf-MW-Modell. Die Gespräche mit den Entwicklungspartnern seien im Wesentlichen abgeschlossen, betätigt Kestner. Jetzt gehe es an die Detailkonstruktion. Nach dem hauseigenen Fahrplan soll die erste Anlage Anfang 2004 an Land zu Testzwecken in Betrieb gehen.

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